三能级∧-型原子系统探测、泵浦光场频率调制效应研究

从量子角度出发,应用Bessel函数将频率调制项展开。研究探测光和泵浦光频率调制对三能级系统的影响。适当地调节调制频率以及调制系数．可得到粒子数捕获随时间周期性变化的结论。并得到系统稳态的极化率解析式。     

Compton散射下非傍轴光束的小尺度自聚焦

基于电子和多光子集团非线性Compton散射模型和非傍轴传输方程,得到了多光子非线性Compton散射下的小尺度调制增长率的表达式,讨论了入射与散射光形成耦合非傍轴光对小尺度自聚焦的影响.通过对非傍轴和傍轴情形下小尺度调制的增益谱分析,发现耦合非傍轴光对小尺度调制增益谱的影响程度与光强有关.与散射前相比,随光强的增强,影响更大,总趋势是使小尺度调制增长的截止频率、最快增长频率和最大增长频率迅速减小,而对截止频率和最快增长频率的影响比对最大增长频率的影响更大.     

基于 Markov 链的三电平逆变器随机 SVPWM 控制方法

针对SVPWM调制中固定开关频率所引起的电磁污染问题,提出一种基于Markov链的随机SVPWM控制技术.通过Markov链得到逆变器的随机调制频率,与其他随机SVPWM调制方法相比,该调制频率在期望中心频率周围能够更加均匀地分布,输出电压频谱更加均匀且谐波畸变率有所减小,因此减小了系统的电磁干扰,改善了系统的电磁兼容性.基于SIMULINK的仿真实验验证了基于Markov链的随机SVPWM调制方法具有优越性.     

调制点光源在光散射介质中的传输规律

报道了调制点光源在光散射介质内部的传输规律.只要调制光信号的中心频率远小于光速与光散射介质吸收系数的乘积且远大于其带宽,那么调制点光源在均匀光散射介质内部的峰值能流率分布与调制信号无关,且与稳定点光源分布相同.     

基于单边带调制技术的数据中心光互连性能分析

面向数据中心短距光互连传输的强度调制与直接检测(intensity modulation and direct detection, IM-DD)技术,在光纤低损耗窗口C波段传输时,色散效应将引入严重的频率选择性功率衰退问题。从IM-DD系统色散损伤理论分析入手,阐述了利用单边带(single side band, SSB)调制技术实现高色散鲁棒性传输的机理,并对系统设计的关键问题进行了讨论与综述,包括4种SSB信号的生成方式、2类信号调制格式和2种提取SSB信号线性映射项的数字信号处理(digital signal processing, DSP)算法。通过搭建SSB系统仿真分析平台,对信号生成方式、调制格式、DSP算法进行了对比与评价。通过对SSB调制光互连传输系统的理论与技术研究分析、关键参数讨论,将为实际高色散鲁棒性短距光互连系统的设计和评估提供指导。     

光纤Bragg光栅的慢光特性

运用数值计算的方法研究了光栅长度和调制深度对光纤Bragg光栅慢光的影响,并重点分析了优化后的慢光特性。结果表明：随着光栅长度和调制深度的增大,光纤Bragg光栅的慢光群时延量不断增大,增长的幅度也在逐渐增大;且一定带宽的谐振峰两边的旁瓣加强;同时谱底趋向平坦。调制深度的增大使其慢光峰值波长产生红移,短波长处的慢光群时延量往相反方向增大,且慢光谱的谱宽也增大。优化参数后得到了群速度为c/98的慢光,且慢光谱中心频率的右侧边带产生了很大的振动。这些规律可为设计新型的慢光延迟器件提供理论参考。     

基于载波抑制调制的毫米波ROF下行链路传输系统

为提高Radio-over-Fiber(ROF)系统传输带宽,降低系统成本,扩展传输距离,提出一种毫米波ROF下行链路传输系统。与传统ROF系统相比较,该系统利用MZM光调制器实现光载波抑制调制,产生高频毫米波信号,易于系统集成。文中详细分析了抑制载波调制的原理,搭建了系统实验。在中心站,光载波抑制调制结构产生并上变频加载33GHz的光学毫米波;在基站,下行数据流由高速光探测器接收,经过电混频器恢复基带数据信号。实验结果表明,该系统下行链路的2.5 Gb/s数据信号能够成功传输20 km单模光纤,与传统方法相比,传输容量和距离都得到了明显改善。     

四能级Tripod原子系统中相干增强的非线性效应

大的交叉Kerr非线性(又称交叉相位调制(XPM))在量子信息处理中有着非常重要的应用。在热铷原子D1线构建的四能级Tripod系统中,开展了交叉Kerr非线性增强效应的研究,首先通过理论计算和数值模拟出耦合光使探针光和触发光同时产生的电磁感应透明(Electromagnetically Induced Transparency)窗口,即双EIT窗口;然后模拟了当有无触发光(探针光)时,探针光(触发光)的吸收和色散随探针光频率失谐的变化曲线,结果显示当触发光(探针光)的频率失谐接近或者等于耦合光频率失谐的时候,EIT窗口会出现一个显著的变化,即在此处实现了明显的交叉Kerr非线性增强效应。相比已有工作,特点在热的原子气体中,通过选取合适的能级,构建了四能级Tripod型系统,在此系统中计算得到了探针光和触发光同时产生的EIT窗口,并理论模拟了探针光和触发光之间基于该双EIT窗口的交叉Kerr非线性增强效应。     

基于载波抑制调制的毫米波ROF下行链路传输系统

为提高Radio-over-Fiber(ROF)系统传输带宽,降低系统成本,扩展传输距离,提出一种毫米波ROF下行链路传输系统。与传统ROF系统相比较,该系统利用MZM光调制器实现光载波抑制调制,产生高频毫米波信号,易于系统集成。文中详细分析了抑制载波调制的原理,搭建了系统实验。在中心站,光载波抑制调制结构产生并上变频加载33GHz的光学毫米波;在基站,下行数据流由高速光探测器接收,经过电混频器恢复基带数据信号。实验结果表明,该系统下行链路的2.5 Gb/s数据信号能够成功传输20 km单模光纤,与传统方法相比,传输容量和距离都得到了明显改善。     

用光学方法测量电力系统中的物理量

为了探讨用光学方法测量电力系统中的物理量,根据琼斯矩阵法推出了电光效应与磁光效应组合光调制的公式。结果表明检偏器的输出光强中含有电流、电压和电功率信息。当把光信号变成电信号后经信号处理可用来测量高压（或大电流）情况下的电流、电压和电功率。当主要测量电压和功率时,可选择电光调制在前、磁光调制在后的组合光调制系统;当主要测量电流或电压时,可选择磁光调制在前、电光调制在后的组合光调制系统。     

磁光调制的模拟与特性分析

目的对正弦波、三角波、锯齿波和方波磁光调制的调制特性进行分析。方法结合利萨如图形法对磁光调制进行计算机模拟。结果根据模拟得到的输出波形和利萨如图形,分析了这4种磁光调制的有关特性。结论方波磁光调制具有较大的应用潜力。     

光纤在广播电视中的应用

光纤作为传输系统,在广播电视领域得到广泛的应用。重介绍了光纤系统的基本构成,光信号的调制和HFC—光纤同轴混合网。     

有理数谐波锁模光纤激光器的实验研究

采用有理数谐波锁模技术可以在较低的射频调制频率下,产生整数倍于射频调制频率的同步锁模光脉冲序列,从而突破电子器件的速率限制,在主动锁模掺光纤激光器中,采用有理数谐波锁模技术,在射频调制频率为2．5GHZ时,通过调谐射频调制频率,实现了2－5阶,脉宽约为20pS的近变换限有理数谐波锁模脉冲序列。     

基于偏振复用和反射式半导体光放大器的WDM-RoF-PON系统设计

基于偏振复用原理和反射式半导体光放大器RSOA(reflective semiconductor optical amplifier)的再调制特性,融入了光载无线RoF(radio over fiber)技术,设计了一种新型的可以实现多种信号混传的波分复用无源光网络WDM-PON(wavelength division multiplexing passive optical network)系统。在中心站,无线信号和有线信号同时调制到两个偏振态正交的光载波上,并耦合到标准单模光纤中传输。在基站,将两个偏振态正交的信号分离后,一方面可以探测得到四倍频毫米波信号和有线信号,另一方面还可以通过RSOA实现载波重用。通过Optisystem软件对该系统进行模拟仿真,得到了调制信号的光谱和接收端信号的眼图,分析了传输信号误码率与接收光功率的关系,结果表明,该系统传输性能良好。     

基于声光效应的无线激光DQPSK调制

由于光器件的发展,改进常规光无线信息交换系统,实现高速率的光无线通信研究得到了越来越多的关注;设计了一套基于声光效应的无线激光DQPSK调制系统,搭建了预编码电路,利用声光调制器进行实验方案验证,测试了码元速率2 Mbit/s下调制信号的动态特性,对其进行了频谱分析;结果表明:在高码元速率下,该设计系统信噪比高,可应用于需要高的传输速率和高可靠性的无线激光通信系统中。     

硅基环形电-光调制器的理论分析和性能优化

对硅基环形电-光调制器的电学特性和光学特性进行了理论分析.给出环形电-光调制器的调制速率解析表达式.该表达式表明,环形调制器的光学谐振特性对于整个系统调制速率起重要的作用.分析得到调制速度和Q值及波导宽度的关系.并给出了定量的表达式,它可以用于器件特性的优化,同时从理论上指出该器件的理论极限调制速度大于10,GHz.     

四波混频中与强度有关的相位失配量及其影响

从包括自相位调制和互相位调制相项的薛定谔方程出发,推导了四波混频中与强度有关的相位失配量,并由此得到四波混频光功率和四波混频效率.然后用数值模拟方法分析了受自相位调制和互相位调制影响四波混频光功率与信道功率、信道间隔的关系,研究结果表明用与强度有关的相位失配量计算四波混频光功率和效率更有效,可为设计波分复用光纤通信系统提供理论上的参考.     

超短脉冲通过体全息光栅强耦合衍射特性的研究

推导出了衍射飞秒脉冲光在强耦合情况下的衍射效率频谱。由数值模拟的结果发现，衍射光的频谱分布与读出飞秒脉冲光的脉冲宽度△π、体全息光栅的周期∧，厚度d以及晶体折射率调制△n0。有密切关系。通过控制光栅的写入和读出过程，选择适当的参量数值，可以得到不同衍射强度和不同频率成分的衍射光。     

光电探测器响应时间的测试

光电探测器是光电系统的核心组成部分,其性能直接影响着光电系统的性能.该文通过用探测器的脉冲响应特性测量响应时间,利用探测器的幅频特性确定其响应时间.该文分析了光电探测器的响应度不仅与信号光的波长有关,而且与信号光的调制频率有关,在提出测量探测器响应时间的方法的同时分析了误差的产生原因和解决办法.     

基于全光型石英增强光声光谱的痕量气体探测系统研究

提出一种应用于乙炔气体探测的全光型石英增强光声光谱探测系统,采用具有正交相位点自稳定特性的外腔式光纤珐珀干涉仪作为光声信号解调单元,从而有效提高系统探测灵敏度和精度﹒基于波长调制技术,分析了调制深度系数对2次谐波信号的影响,并选择6 534.36 cm-1作为实验用乙炔吸收线,实验得到了该系统最佳调制系数为2.2,对应的最佳调制深度为0.179 5 cm-1;实验还得到了光声信号与10~300 ppmv乙炔浓度的线性关系,其线性度为0.997;进一步得到该系统的探测极限为584 ppbv,对应的归一化等效噪声吸收系数为2.4×10-7 cm-1?W?Hz-1/2,而在相同条件下,采用传统电解调方式得到的归一化等效噪声系数为1.3×10-6cm-1?W?Hz-1/2﹒结果表明,相对于传统QEPAS系统,该系统的探测灵敏度提高了4.4倍﹒最后,采用Allan-Werle方差对系统的长期稳定性进行分析,由此得到系统的最佳平均时间为102 s时,系统的最小可探测极限降低到136 ppbv﹒